KR101659690B1

KR101659690B1 - 수지 밀봉 장치 및 수지 밀봉 방법

Info

Publication number: KR101659690B1
Application number: KR1020150081128A
Authority: KR
Inventors: 게이타 미즈마
Original assignee: 토와 가부시기가이샤
Priority date: 2014-06-09
Filing date: 2015-06-09
Publication date: 2016-09-26
Also published as: TW201546977A; TWI570862B; CN105269744A; KR20150141153A; CN105269744B; JP2015233039A; JP6298719B2

Abstract

수지 밀봉 장치에 있어서, 수지 재료와 방열판을 안정적으로 캐비티에 공급한다.
재료 수용 프레임(1)에 있어서, 관통 구멍(2)과 관통 구멍(2)의 둘레에 형성된 주연부(3)와 주연부(3)의 하면에 마련된 흡착홈(4)과 주연부(3)의 하면측에 부착되어 내측을 향하여 돌출하는 돌출 부재(5)와 주연부(3)의 내측면을 따라 승강하는 승강 부재(6)를 마련한다. 재료 수용 프레임(1)과 주연부(3)의 하면에 흡착된 이형 필름(9)을 일체화하여 재료 공급 기구(1A)를 구성한다. 재료 반송 기구(7)에 의해 재료 공급 기구(1A)를 들어 올린다. 돌출 부재(5)의 선단의 위치는, 방열판(10)의 외주의 위치에 대응하여 정해진다. 따라서, 이형 필름(9)의 위에서, 방열판(10)이 돌출 부재(5)의 내측에 배치된 상태로 위치가 어긋나는 일 없이, 방열판(10)과 수지 재료(11)를 안정적으로 반송할 수 있다.

Description

수지 밀봉 장치 및 수지 밀봉 방법{RESIN SEALING APPARATUS AND RESIN SEALING METHOD}

본 발명은, 트랜지스터, 집적 회로(Integrated Circuit: IC), 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 등의 칩형의 전자 부품(이하 적절하게 「칩」이라고 함)을 수지 밀봉하는 경우 등에 사용되는, 수지 밀봉 장치 및 수지 밀봉 방법에 관한 것이다.

최근, 반도체는 점점 더 고성능화, 다기능화, 소형화가 진행되고, 그에 따라 반도체 칩이 소비하는 전력이 점점 더 증대하는 경향에 있다. 특히, 마이크로 프로세서나 파워 디바이스 등의 반도체 칩에 있어서는, 소비 전력에 의한 발열이 큰 문제로 되어 있다. 반도체 칩이 발하는 열의 방출을 촉진시키기 위해, 반도체 칩과 동시에 방열판을 일괄하여 수지 밀봉하는 것이 행해지고 있다.

반도체 칩과 함께 방열판으로서의 판형 부재를 수지 밀봉하는 경우에는, 수지 밀봉을 하고 있는 동안에 방열판이 캐비티 내에서 움직이지 않도록 해야 할 필요가 있다. 수지 밀봉을 하고 있을 때에 방열판이 이동하면, 방열 효과에 불균일이 발생하여 제품의 특성이 안정되지 않게 된다. 따라서, 캐비티 내에 방열판을 정밀도 좋게 위치 맞춤하여, 방열판을 움직이지 않도록 하는 것이 중요하다.

전자 부품의 수지 밀봉 성형 장치로서, 「한쪽의 틀과 다른쪽의 틀로 적어도 이루어지는 전자 부품의 수지 밀봉 성형용 금형과, 한쪽의 틀에 적어도 마련한 수지 밀봉용 캐비티 내에서, 방열판 및 전자 부품을 금형의 형합 시에 유동성 수지로 밀봉 성형하여 성형품을 성형하는 전자 부품의 수지 밀봉 성형 장치로서, 캐비티 내에 형성되는 1 또는 복수의 돌출부에 대하여, 방열판을 관통 상태로 위치 결정한다」고 하는 수지 밀봉 성형 장치가 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1의 단락〔0008〕, 도 1, 도 2 참조).

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2008-053509호 공보

그러나, 특허문헌 1에 개시된 수지 밀봉 성형 장치에서는, 이하에 설명하는 바와 같이 개선할 여지가 있다. 특허문헌 1의 도 1에 나타내는 바와 같이, 캐비티(3)에서, 게이트 피스(14)의 게이트구(13)를 포함하는 선단 부분(18a) 및 이젝터 핀(10)의 선단 부분(18b)을, 캐비티(3)의 수평면보다 돌출시킨다. 이 선단 부분(돌출부)(18a, 18b)을, 방열판(5) 내에 형성된 관통 구멍에 삽입함으로써, 캐비티(3)와 방열판(5)의 위치 결정을 행한다. 따라서, 캐비티(3) 내에서의 돌출부(18a)와 다른 한쪽의 돌출부(18b)의 2부분을 배치 구성하는 것만으로, 방열판(5)을 캐비티(3) 내에 용이(단순)하게 또한 정밀도 좋게 위치 결정할 수 있다.

이러한 위치 결정 방법에서는, 캐비티(3) 내에 2부분의 돌출부(18a, 18b), 및, 2부분의 돌출부(18a, 18b)에 대응하도록 하여 방열판(5)에 2부분의 관통 구멍을 미리 형성해 둘 필요가 있다. 따라서, 캐비티(3) 및 방열판(5)의 가공이 복잡해지고, 또한 가공에 요하는 시간이 증가한다. 그 때문에, 금형 및 방열판을 제작하는 비용이라고 하는 점에서 개선할 여지가 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하는 것으로, 수지 밀봉 장치에 있어서, 간단한 재료 공급 기구를 이용하여 판형 부재의 위치 결정을 행하고, 수지 재료와 판형 부재를 안정적으로 캐비티에 공급할 수 있는 수지 밀봉 장치 및 수지 밀봉 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 수지 밀봉 장치는,

상형과, 상기 상형에 서로 마주보고 마련된 하형과, 상기 하형에 마련된 캐비티와, 상기 캐비티에 수지 재료와 판형 부재를 공급하는 공급 기구와, 적어도 상기 상형과 상기 하형을 갖는 성형틀을 형합하는 형합 기구를 구비한 수지 밀봉 장치로서,

상기 공급 기구에 마련되며 평면에서 보아 관통 구멍을 갖는 재료 수용 프레임과,

상기 관통 구멍을 포함하는 상기 재료 수용 프레임의 하면을 적어도 덮도록 상기 재료 수용 프레임의 하면에 이형 필름을 흡착하는 흡착 기구와,

상기 재료 수용 프레임의 내측면에서 승강할 수 있도록 마련되는 승강 부재와,

상기 재료 수용 프레임의 하면측에 마련되어 상기 재료 수용 프레임의 내측면으로부터 돌출하는 돌출 부재와,

상기 돌출 부재의 내측에 배치되며 상기 이형 필름 상에 배치된 판형 부재에 상기 승강 부재의 하면이 접촉한 상태에서, 상기 재료 수용 프레임의 내측에서의 상기 승강 부재와 상기 판형 부재에 의해 둘러싸인 공간에 상기 수지 재료를 투입하는 투입 기구

를 구비하고,

적어도 상기 재료 수용 프레임에 상기 이형 필름과 상기 판형 부재와 상기 수지 재료가 보유된 상태에서 상기 공급 기구가 상기 하형의 상방으로 반송되며,

상기 재료 수용 프레임의 하면에 상기 이형 필름을 흡착하는 것이 정지됨으로써, 상기 공급 기구로부터 상기 수지 재료와 상기 판형 부재와 상기 이형 필름이 일괄하여 상기 캐비티에 공급되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수지 밀봉 장치에서,

상기 돌출 부재의 선단의 위치를 상기 판형 부재의 외주의 위치에 대응시킴으로써, 상기 판형 부재가 위치 결정된다,

라고 하는 양태가 있다.

또한, 본 발명에 따른 수지 밀봉 장치에서,

상기 판형 부재는 방열판 또는 전자 차폐판이다,

라고 하는 양태가 있다.

또한, 본 발명에 따른 수지 밀봉 장치에서,

상기 수지 재료는, 입상, 과립형, 분말형, 페이스트형, 또는, 상온에서 액형인 수지 중 어느 하나이다,

라고 하는 양태가 있다.

또한, 본 발명에 따른 수지 밀봉 장치에서,

상기 공급 기구에 상기 판형 부재와 상기 수지 재료를 공급하는 공급 모듈과,

상기 성형틀과 상기 형합 기구를 갖는 적어도 1개의 성형 모듈

을 더 구비하고,

상기 공급 모듈과 상기 1개의 성형 모듈이 착탈 가능하며,

상기 1개의 성형 모듈이 다른 성형 모듈에 대하여 착탈 가능하다,

라고 하는 양태가 있다.

또한, 본 발명에 따른 수지 밀봉 장치에서,

상기 공급 모듈은 판형 부재를 공급하는 판형 부재 공급 모듈과 상기 수지 재료를 공급하는 수지 재료 공급 모듈로 분할되고,

상기 판형 부재 공급 모듈과 상기 수지 재료 공급 모듈이 착탈 가능하다,

라고 하는 양태가 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 수지 밀봉 방법은, 상형과 상기 상형에 서로 마주보고 마련된 하형을 적어도 갖는 성형틀을 사용하며, 상기 하형에 마련된 캐비티에 수지 재료와 판형 부재를 공급하는 공정과, 상기 성형틀을 형합하는 공정을 포함하는 수지 밀봉 방법으로서,

이형 필름 상에 상기 판형 부재를 배치하는 공정과,

평면에서 보아 관통 구멍을 갖는 재료 수용 프레임을 상기 이형 필름 상에 배치하는 공정과,

상기 재료 수용 프레임의 내측면으로부터 돌출하는 돌출 부재에 의해 상기 판형 부재를 위치 결정하는 공정과,

상기 재료 수용 프레임의 하면에 상기 이형 필름을 흡착시키는 공정과,

상기 재료 수용 프레임의 내측면에서 승강할 수 있도록 마련되는 승강 부재의 하면이 상기 판형 부재에 접촉한 상태에서, 상기 재료 수용 프레임의 내측에서의 상기 승강 부재와 상기 판형 부재에 의해 둘러싸인 공간에 상기 수지 재료를 투입하는 공정과,

상기 하형의 상방으로 적어도 상기 재료 수용 프레임과 상기 이형 필름과 상기 판형 부재와 상기 수지 재료를 일괄하여 반송하는 공정

을 포함하고,

상기 공급하는 공정에서는, 상기 재료 수용 프레임의 하면에 상기 이형 필름을 흡착시키는 것을 정지함으로써, 상기 수지 재료와 상기 판형 부재와 상기 이형 필름을 일괄하여 캐비티에 공급하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수지 밀봉 방법에서,

상기 위치 결정하는 공정에서는, 상기 돌출 부재의 선단의 위치를 상기 판형 부재의 외주의 위치에 대응시킴으로써 상기 판형 부재를 위치 결정한다,

라고 하는 양태가 있다.

또한, 본 발명에 따른 수지 밀봉 방법에서,

상기 판형 부재는 방열판 또는 전자 차폐판이다,

라고 하는 양태가 있다.

또한, 본 발명에 따른 수지 밀봉 방법에서,

라고 하는 양태가 있다.

또한, 본 발명에 따른 수지 밀봉 방법에서,

상기 판형 부재와 상기 수지 재료를 공급하는 공급 모듈을 준비하는 공정과,

상기 성형틀과 상기 형합 기구를 갖는 적어도 1개의 성형 모듈을 준비하는 공정

을 더 포함하고,

상기 공급 모듈과 상기 1개의 성형 모듈이 착탈 가능하며,

라고 하는 양태가 있다.

또한, 본 발명에 따른 수지 밀봉 방법에서,

상기 공급 모듈은 상기 판형 부재를 공급하는 판형 부재 공급 모듈과 상기 수지 재료를 공급하는 수지 재료 공급 모듈로 분할되고,

라고 하는 양태가 있다.

본 발명에 따르면, 수지 밀봉 장치에서 사용되는 관통 구멍을 갖는 재료 수용 프레임에 있어서, 재료 수용 프레임의 하면에 이형 필름을 흡착하는 흡착 기구와 재료 수용 프레임의 내측면에서 승강하는 승강 부재와 재료 수용 프레임의 내측면으로부터 돌출하는 돌출 부재를 마련한다. 재료 수용 프레임과 재료 수용 프레임의 하면에 흡착된 이형 필름을 일체화하여 수지 재료와 판형 부재를 공급하는 공급 기구를 구성한다. 승강 부재의 하면이 돌출 부재의 내측에 배치되는 판형 부재에 접촉한 상태에서, 승강 부재와 판형 부재에 의해 둘러싸인 공간에 수용되는 수지 재료를 공급 기구가 캐비티로 반송한다. 이와 같이 하여, 돌출 부재의 내측에서의 이형 필름의 위에 판형 부재와 수지 재료가 배치된 상태로, 수지 재료와 판형 부재와 이형 필름을 일괄하여 캐비티에 공급할 수 있다.

도 1의 (a)∼(d)는 본 발명에 따른 수지 밀봉 장치의 실시예 1에서, 재료 수용 프레임에 방열판과 수지 재료를 수용하는 과정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 2의 (a)∼(c)는 도 1에 나타낸 재료 수용 프레임을 이용하여 방열판과 수지 재료를 캐비티에 공급하는 과정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 3의 (a), (b)는 기판에 장착된 칩을 수지 밀봉하는 과정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수지 밀봉 장치의 실시예 2에서, 장치의 개요를 나타내는 평면도이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 재료 수용 프레임(1)에, 상하에 개구를 갖는 관통 구멍(2)과, 관통 구멍(2)의 둘레에 형성된 주연부(3)와, 주연부(3)의 하면에 마련된 흡착홈(4)과, 주연부(3)의 하면측에 부착되어 내측을 향하여 돌출하는 돌출 부재(5)와, 주연부(3)의 내측면을 따라 승강하는 승강 부재(6)를 마련한다. 주연부(3)의 하면에 이형 필름(9)이 흡착된다. 재료 수용 프레임(1)과 주연부(3)의 하면에 흡착되는 이형 필름(9)을 일체화하여 재료 공급 기구(1A)를 구성한다. 재료 반송 기구(7)에 의해 재료 공급 기구(1A)를 들어 올린다. 돌출 부재(5)의 선단의 위치는, 방열판(10)의 외주의 위치에 대응하여 정해진다. 따라서, 이형 필름(9)의 위에서, 방열판(10)이 돌출 부재(5)의 내측에 배치된 상태로 위치가 어긋나는 일 없이, 방열판(10)과 수지 재료(11)를 안정적으로 반송할 수 있다.

(실시예 1)

본 발명에 따른 수지 밀봉 장치의 실시예 1에서 사용되는 재료 수용 프레임(1)에 대해서, 도 1∼도 3을 참조하여 설명한다. 본 출원 서류에 있어서의 어느 도면에 대해서도, 알기 쉽게 하기 위해, 적절하게 생략 또는 과장하여 모식적으로 그려져 있다. 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 설명을 적절하게 생략한다.

도 1에 나타내는, 수지 밀봉 장치가 갖는 재료 수용 프레임(1)은, 상하에 개구를 갖는 관통 구멍(2)과, 관통 구멍(2)의 둘레에 형성되는 주연부(3)와, 주연부(3)의 하면에 마련되는 흡착홈(4)과, 주연부(3)의 하면측에 부착되어 내측을 향하여 돌출하는 돌출 부재(5)와, 주연부(3)의 내측면을 따라 승강하는 승강 부재(6)를 구비한다. 재료 반송 기구(7)는, 재료 수용 프레임(1)을 유지하여 이동시키는 반송 기구이다. 재료 반송 기구(7)는, X-Y 테이블(8)의 상방으로 재료 수용 프레임(1)을 이동시킨다. X-Y 테이블(8)의 위에는 이형 필름(9)이 피복된다. 이형 필름(9)의 위에는, 예컨대, 재료 수용 프레임(1)에 수용되는 판형 부재인 방열판(히트 싱크)(10)이 배치된다.

재료 수용 프레임(1)에 있어서, 승강 부재(6)는 역 L자형의 형상으로 형성되고, 수평 방향을 따라 신장하는 볼록부(6a)와 연직 방향을 따라 신장하는 볼록부(6b)를 갖는다. 승강 부재(6)는 자기 중량에 의해 낙하하며, 승강 부재(6)의 볼록부(6a)의 하면이 돌출 부재(5)의 상면과 접촉함으로써, 정지한다. 주연부(3)의 하면측에 부착된 돌출 부재(5)는, 승강 부재(6)가 자기 중량에 의해 낙하하는 것을 멈추는 스토퍼의 역할을 달성한다. 승강 부재(6)가 정지한 상태로, 승강 부재(6)의 볼록부(6b)의 하면은, 주연부(3)의 하면으로부터 정해진 거리(d)만큼 하방에 위치한다. 공급하는 수지량이나 이형 필름의 경도 등에 따라, 정해진 거리(d)는 0.5 ㎜∼2 ㎜ 정도로 설정된다.

돌출 부재(5)는, 수평 방향에서, 대향하는 돌출 부재(5) 사이의 거리(L)를 조정할 수 있도록 마련된다. 돌출 부재(5)는, 주연부(3)의 내측면에 적어도 2개 이상 부착된다. 이들 돌출 부재(5)의 선단의 위치를 방열판(10)의 외주의 위치에 대응시킨다. 구체적으로는, 돌출 부재(5)의 선단의 위치를, 방열판(10)에 있어서 치수 정밀도를 고려한 최대의 외주의 위치로부터 미소한 간극을 띄운 위치로 한다. 덧붙여, 돌출 부재(5)의 하면의 근방에서의 내측면을, 하면에 가까울수록 외측을 향하여[주연부(3)를 향하여] 후퇴하는 테이퍼면으로 하는 것이 바람직하다. 이들에 의해, 돌출 부재(5)의 내측에 배치되는 방열판(10)의 위치 결정을 할 수 있다. 돌출 부재(5)의 형상은, 관통 구멍(2)의 하방의 개구를 따르는 환형이어도 좋다.

주연부(3)는, 예컨대, 알루미늄 등의 가공하기 쉬운 금속으로 형성된다. 승강 부재(6)는, 볼록부(6b)의 바닥면의 마모가 진행되지 않도록 스테인리스강이나 크롬강 등의 내마모성을 갖는 금속 재료나 세라믹스 재료 등에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 돌출 부재(5)도, 상면이나 측면의 마모가 진행되지 않도록 스테인리스강이나 크롬강 등의 내마모성을 갖는 금속 재료나 세라믹스 재료 등에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 주연부(3)의 하면측에 합성 고무를 매립하여, 합성 고무에 흡착홈(4)을 형성하도록 하여도 좋다. 합성 고무를 매립함으로써, 주연부(3)의 하면의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 합성 고무로서는, 내열성을 갖는 실리콘 고무나 불소 고무 등을 사용하는 것이 바람직하다.

도 1의 (a)에 나타내는 바와 같이, 재료 반송 기구(7)는, 재료 수용 프레임(1)을 가로 방향으로부터 사이에 끼워 유지하는 유지부(7a)와, 유지부(7a)에 접속되어 승강할 수 있는 유지부(7b)를 갖는다. 후술하는 바와 같이, 재료 반송 기구(7)에 마련된 유지부(7a)와 유지부(7b)에 의해, 주연부(3)의 하면에 흡착된 이형 필름의 주연부를 상하로부터 사이에 끼워 유지할 수 있다. 재료 반송 기구(7)에 의해 재료 수용 프레임(1)을 이동시킬 때에는, 승강 부재(6)의 볼록부(6a)의 하면이 돌출부(5)의 상면에 접촉하여, 승강 부재(6)는 정지하고 있다.

도 1의 (a)∼(d)를 참조하여, 재료 수용 프레임(1)을 사용하여, 예컨대, 방열판(10)과 수지 재료(11)를 수용하는 동작에 대해서 설명한다. 도 1의 (a)에 나타내는 바와 같이, 우선, X-Y 테이블(8)의 위에 이형 필름 공급 기구(도시 없음)로부터 공급되는 장방형의 이형 필름(9)을, 주름이나 느슨함이 발생하지 않도록 하여 피복한다. 이형 필름(9)으로서는, 장력이 인가되도록 어느 정도의 경도를 갖는 이형 필름(9)을 사용하는 것이 바람직하다. 이형 필름(9)을 피복한 후에, 흡착 기구(도시 없음)에 의해 X-Y 테이블(8)의 위에 이형 필름(9)을 흡착한다. 흡착한 이형 필름(9)의 필요한 부분만을 남기고 이형 필름(9)을 컷트한다. 도 1의 (a)에서는, X-Y 테이블(8)보다 약간 크게 이형 필름(9)을 컷트하고 있다.

다음에, 이형 필름(9)의 위의 정해진 위치에 방열판(10)을 배치한다. 방열판(10)으로서는, 예컨대, 구리나 알루미늄 등의 열 전도도가 높은 재료가 이용된다. 다음에, 재료 반송 기구(7)를 사용하여, 재료 수용 프레임(1)을 X-Y 테이블(8)의 상방으로 이동시켜 정지시킨다. 재료 수용 프레임(1)을 이동시키고 있는 기간과 정지시킨 기간에는, 승강 부재(6)의 볼록부(6a)의 하면이 돌출 부재(5)의 상면에 접촉하여, 승강 부재(6)가 정지한 상태로 되어 있다. 승강 부재(6)의 볼록부(6b)의 하면은 주연부(3)의 하면으로부터 정해진 거리(d)만큼 내려가 있다.

다음에, 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이, 재료 수용 프레임(1)을 하강시켜, X-Y 테이블(8) 상에 흡착되어 있는 이형 필름(9)의 위에 배치한다. 이 과정에서는, 주연부(3)의 하면으로부터 정해진 거리(d)만큼 내려가 있는 승강 부재(6)의 볼록부(6b)의 하면이, 우선 방열판(10)의 상면에 접촉한다. 더욱, 재료 수용 프레임(1)을 하강시킴으로써, X-Y 테이블(8)[방열판(10)]로부터의 반작용을 받아, 승강 부재(6)가 주연부(3)의 내측면을 따라 들어 올려진다. 더욱, 재료 수용 프레임(1)을 하강시켜, 주연부(3)의 하면을 이형 필름(9)에 접촉시킨다. 이 상태로, 승강 부재(6)는, 주연부(3)의 하면, 즉, 이형 필름(9)의 상면으로부터 정해진 거리(d)만큼 들어 올려진다. 승강 부재(6)의 하면이 방열판(10)의 상면에 접촉하고, 주연부(3)의 하면이 이형 필름(9)에 접촉함으로써, 재료 수용 프레임(1)이 X-Y 테이블(8)의 위에 배치된다.

재료 수용 프레임(1)이 X-Y 테이블(8)의 위에 배치된 상태로, 재료 수용 프레임(1)에 부착된 돌출 부재(5)의 내측에, 방열판(10)이 배치된다. 전술한 바와 같이, 돌출 부재(5)는, 주연부(3)의 내측면에 적어도 2개 이상 부착된다. 이들 돌출 부재(5)의 선단의 위치를 방열판(10)의 외주의 위치에 대응시킴으로써, 돌출 부재(5)의 내측에 배치되는 방열판(10)을 위치 결정할 수 있다. 따라서, 재료 반송 기구(7)를 사용하여 방열판(10)을 반송하는 과정에서, 돌출 부재(5)에 의해 방열판(10)이 수평 방향으로 움직이지 않도록 할 수 있다.

재료 수용 프레임(1)이 X-Y 테이블(8)의 위에 배치된 상태에서, 재료 수용 프레임(1)과 이형 필름(9)과 방열판(10)에 의해 관통 구멍(2)의 하방의 개구가 폐쇄된다. 이에 의해, 재료 수용 프레임(1)과 이형 필름(9)과 방열판(10)이 일체화하여, 관통 구멍(2)이 수지 재료를 수용하는 수지 재료 수용부(2A)로서 기능한다. 구체적으로는, 방열판(10)의 위에서, 승강 부재(6)에 의해 둘러싸인 공간을 수지 재료 수용부(2A)라고 부른다.

다음에, 도 1의 (c)에 나타내는 바와 같이, 수지 재료투입 기구(도시 없음)로부터 수지 재료 수용부(2A)에 정해진 양의 수지 재료(11)를 투입한다. 수지 재료(11)로서는, 과립형, 분말형, 입상, 페이스트형의 수지, 또는, 상온에서 액형인 수지(액형 수지) 등을 사용할 수 있다. 액형 수지를 사용하는 경우에는, 디스펜서에 의해 수지 재료 수용부(2A)에 액형 수지를 토출한다. 본 실시예에서는, 수지 재료(11)로서 과립형의 수지(과립 수지)를 사용하는 경우에 대해서 설명한다.

다음에, 도 1의 (d)에 나타내는 바와 같이, X-Y 테이블(8)에 의한 이형 필름(9)에 대한 흡착을 해제한다. 그 후에, 재료 수용 프레임(1)에 마련된 흡착홈(4)을 사용하여 이형 필름(9)을 흡인함으로써, 이형 필름(9)을 주연부(3)의 하면에 흡착한다. 이 상태로, 재료 수용 프레임(1)과 이형 필름(9)과 방열판(10)과 수지 재료(11)가 일체화한다. 이와 같이, 재료 수용 프레임(1)과 이형 필름(9)이 일체화된 구성 요소가, 재료 공급 기구(1A)로서 기능한다.

다음에, 재료 반송 기구(7)를 사용하여, 재료 공급 기구(1A)와 재료 공급 기구(1A)에 수용된 방열판(10)과 수지 재료(11)를 일괄하여 유지한다. 재료 반송 기구(7)는, 유지부(7a)에 의해 재료 수용 프레임(1)을 가로 방향으로부터 사이에 끼워 유지한다. 또한, 재료 반송 기구(7)에 마련된 유지부(7b)를 상승시켜, 유지부(7a)와 유지부(7b)에 의해 이형 필름(9)의 주연부를 사이에 끼워 유지한다. 재료 반송 기구(7)를 사용하여, 이형 필름(9)에 대하여 외측 방향을 향하여 작용하는 장력을 인가할 수 있다.

다음에, 재료 반송 기구(7)에 의해, 재료 공급 기구(1A)를 X-Y 테이블(8)로부터 들어 올린다. 재료 공급 기구(1A)를 들어 올림으로써, 승강 부재(6)와 방열판(10)과 수지 재료(11)가 자기 중량에 의해 낙하하려고 한다. 승강 부재(6)와 방열판(10)과 수지 재료(11)가 낙하하는 것을 막기 위해, 재료 반송 기구(7)에 의해 이형 필름(9)에 대하여 외측 방향을 향하여 작용하는 장력을 인가한다. 재료 반송 기구(7)가, 어느 정도의 경도를 갖는 이형 필름(9)에 장력을 인가함으로써, 승강 부재(6)와 방열판(10)과 수지 재료(11)가 낙하하지 않도록 하여, 이형 필름(9)의 위에 유지할 수 있다. 따라서, 이형 필름(9)의 위에서, 방열판(10)이 돌출 부재(5)의 내측에 배치된 상태에서 위치가 어긋나는 일 없이, 방열판(10)과 수지 재료(11)를 일괄하여 반송할 수 있다.

방열판(10)이 가볍고, 수지 재료(11)가 소량인 경우에는, 흡착 구멍(4)을 사용하여 이형 필름(9)을 단지 흡착함으로써, 승강 부재(6)와 방열판(10)과 수지 재료(11)가 낙하하지 않도록 하여, 이형 필름(9)의 위에 유지할 수 있다. 이 경우에는, 승강 부재(6)와 방열판(10)과 수지 재료(11)가 그들의 자기 중량에 의해, 주연부(3)의 하면에 흡착된 이형 필름(9)을 하방을 향하여 누른다. 이에 의해, 이형 필름(9)에 장력이 인가된다.

수지 재료(11)는, 방열판(10)의 위에서, 승강 부재(6)에 의해 둘러싸인 공간, 즉 수지 재료 수용부(2A)에 수용된 상태인 채로 반송된다. 이에 의해, 수지 재료(11)가, 수지 재료 수용부(2A)로부터 외측[주연부(3)]을 향하여 움직이는 것을, 승강 부재(6)에 의해 차단할 수 있다. 바꾸어 말하면, 승강 부재(6)의 하면과 방열판(10)이 밀착한 상태로, 재료 수용 프레임(1)의 하면과 이형 필름(9)의 상면 사이에 수지 재료(11)가 들어가는 것을, 방지할 수 있다. 따라서, 재료 수용 프레임(1)의 하면에 수지 재료(11)가 부착하는 일 없이, 재료 반송 기구(7)에 의해, 방열판(10)과 수지 재료 수용부(2A)에 수용된 수지 재료(11)를 안정된 상태로 반송할 수 있다.

도 2를 참조하여, 캐비티(13)의 구성 및 캐비티(13)에 방열판(10)과 수지 재료(11)를 공급하는 동작에 대해서 설명한다. 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 하형(12)에는 수지 재료(11)와 방열판(10)과 이형 필름(9)이 공급되는 캐비티(13)가 마련된다. 캐비티(13)는, 수지 재료 수용부(2A)보다 약간 크게 형성된다. 구체적으로는, 승강 부재(6)의 볼록부(6b)가 캐비티(13) 내에 삽입되는 크기로 캐비티(13)가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 캐비티(13) 내에 승강 부재(6)의 볼록부(6b)가 삽입되도록 재료 수용 프레임(1)을 형성한다. 따라서, 캐비티(13)와 방열판(10)이 거의 동일한 크기로 형성된다.

도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 재료 반송 기구(7)를 사용하여 재료 공급 기구(1A)를 하형(12)의 정해진 위치의 위까지 이동시켜 정지시킨다. 재료 반송 기구(7)가 유지하고 있는 이형 필름(9)에 대하여 외측 방향으로 작용하는 장력을 인가하고 있기 때문에, 승강 부재(6)와 방열판(10)과 수지 재료(11)는 낙하하지 않는다. 따라서, 방열판(10)은 돌출 부재(5)의 내측에서 이형 필름(9)의 위에 배치된 상태를 유지한다. 다음에, 재료 공급 기구(1A)를 하강시켜, 하형(12)의 틀면에 배치한다. 이 상태에서는, 이형 필름(9)과 방열판(10)과 수지 재료(11)는, 아직 캐비티(13) 내에는 공급되어 있지 않다.

다음에, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 재료 공급 기구(1A)를 하형(12)의 틀면에 배치한 후에, 주연부(3)의 흡착홈(4)에 의한 이형 필름(10)에 대한 흡착을 해제한다. 재료 공급 기구(1A)를 하형(12)의 틀면에 배치함으로써, 재료 공급 기구(1A)는, 하형(12)에 내장되어 있는 히터(도시 없음)로부터 열을 받는다. 이형 필름(9)은, 열을 받음으로써 연화하여 신장된다. 이형 필름(9)이 연화된 상태로, 캐비티(13)와 하형(12)에 마련된 흡착 구멍(도시 없음)에 이형 필름(9)을 흡착한다. 이에 의해, 이형 필름(9)이, 주름이나 느슨함이 발생하는 일 없이 캐비티(13)의 형상에 대응하도록 흡착된다.

이형 필름(9)이 캐비티(13)에 흡착됨으로써, 승강 부재(6)가 낙하하며 방열판(10)과 수지 재료(11)가 캐비티(13) 내에 공급된다. 이형 필름(9)과 방열판(10)과 수지 재료(11)가 일괄하여 캐비티(13) 내에 공급되기 때문에, 방열판(10)을 확실하게 캐비티(13) 내에 공급할 수 있다. 방열판(10)은 캐비티(13)와 거의 동일한 크기로 형성되어 있기 때문에, 캐비티(13) 내에 공급된 후에는 거의 움직이지 않는다. 수지 재료(11)는, 승강 부재(6)와 함께 캐비티(13) 내에 공급되기 때문에, 수지 재료 수용부(2A)로부터 외부로 비산하지 않는다. 따라서, 방열판(10)과 정해진 양의 수지 재료(11)를 안정적으로 캐비티(13)에 공급할 수 있다.

다음에, 도 2의 (c)에 나타내는 바와 같이, 이형 필름(9)과 방열판(10)과 수지 재료(11)를 일괄하여 캐비티(13)에 공급한 후에, 재료 반송 기구(7)에 의해 재료 수용 프레임(1)을 하형(12)으로부터 들어 올린다. 이형 필름(9)과 방열판(10)과 수지 재료(11)가 캐비티(13)에 공급되어 있기 때문에, 재료 수용 프레임(1)만이 재료 반송 기구(7)에 의해 유지된다. 이 상태에서는, 승강 부재(6)의 볼록부(6b)의 하면은 주연부(3)의 하면으로부터 정해진 거리(d)만큼 내려가 있다. 이와 같이 하여, 재료 공급 기구(1A)로부터 이형 필름(9)과 방열판(10)과 수지 재료(11)를 안정적으로 캐비티(13)에 공급할 수 있다.

도 3을 참조하여, 수지 밀봉 장치에 있어서의 성형틀의 구성예 및 수지 밀봉하는 동작에 대해서 설명한다. 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 수지 밀봉 장치에 있어서는, 하형(12)에 서로 대향하여 상형(14)이 마련된다. 상형(14)과 하형(12)은 성형틀을 구성한다. 하형(12)에는, 캐비티(13) 내에서 가열되어 용융한 용융 수지(11A)를 압박하기 위한 캐비티 바닥면 부재(15)가 마련된다. 상형(14)에는 칩(16)이 장착된 밀봉 전 기판(17)이 흡착 또는 클램프에 의해 고정된다. 상형(14)의 틀면과 하형(12)의 틀면 사이에는, 형합할 때에 캐비티(13)를 외기로부터 차단하기 위한 시일 부재(18)가 마련된다.

우선, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 형 개방한 상태에서, 기판 공급 기구(도시 없음)에 의해 밀봉 전 기판(17)을 상형(14)의 정해진 위치에 반송하여, 상형(14)에 고정한다. 재료 반송 기구(7)(도 2 참조)에 의해 재료 공급 기구(1A)를 하형(12)의 정해진 위치에 반송하고, 수지 재료(11)와 방열판(10)과 이형 필름(9)을 일괄하여 하형(12)에 마련된 캐비티(13)에 공급한다. 하형(12)에 공급된 수지 재료(11)를 가열하여 용융 수지(11A)를 생성한다.

다음에, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 형합 기구(도시 없음)에 의해 상형(14)과 하형(12)을 형합한다. 형합함으로써, 밀봉 전 기판(17)에 장착된 칩(16)을 캐비티(13) 내에서 용융 수지(11A)에 침지시킨다. 구동 기구(도시 없음)에 의해, 캐비티 바닥면 부재(15)를 상방 이동시켜 용융 수지(11A)를 가압한다. 계속해서, 용융 수지(11A)를 가열함으로써 경화 수지(19)를 형성한다. 이 상태로, 밀봉 전 기판(17)에 장착된 칩(16)은 경화 수지(19)에 의해 수지 밀봉된다. 경화 수지(19)의 표면[밀봉 전 기판(17)과는 반대측의 면]에는 방열판(10)이 노출된 상태로 고착된다. 수지 밀봉이 종료한 후에, 상형(14)과 하형(12)을 형 개방한다. 형 개방한 후에, 표면에 방열판(10)이 고착된 밀봉 완료 기판을 추출한다.

또한, 상형(14)과 하형(12)과 형합하는 과정에서, 진공 처리 기구(도시 없음)를 사용하여, 외기로부터 차단된 캐비티(13) 내를 흡인하여 감압하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 캐비티(13) 내에 잔류하는 공기나 용융 수지(11A) 중에 포함되는 기포 등이 성형틀의 외부로 배출된다.

본 실시예에 따르면, 재료 수용 프레임(1)에 있어서, 주연부(3)의 하면측에 내측을 향하여 돌출하는 돌출 부재(5)와 주연부(3)를 따라 승강하는 승강 부재(6)를 마련한다. 승강 부재(6)는 자기 중량에 의해 낙하하며, 돌출 부재(5)에 접촉하여 정지한다. 재료 수용 프레임(1)과 이형 필름(9)을 일체화하여 재료 공급 기구(1A)를 구성한다. 재료 반송 기구(7)가 재료 공급 기구(1A)를 들어 올려도, 승강 부재(6)나 방열판(10)이 낙하하지 않도록, 재료 반송 기구(7)에 의해 이형 필름(9)에 대하여 장력을 인가한다. 덧붙여, 돌출 부재(5)의 선단의 위치가 방열판(10)의 외주의 위치에 대응하여 정해진다. 이형 필름(9)에 대하여 장력을 인가함으로써, 승강 부재(6)나 방열판(10)이 낙하하는 일 없이, 돌출 부재(5)의 내측에서 이형 필름(9)의 위에 방열판(10)이 배치된 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 방열판(10)의 위치가 어긋나는 일 없이, 방열판(10)을 안정적으로 반송할 수 있다.

또한, 방열판(10)의 위치가 어긋나지 않기 때문에, 수지 재료 수용부(2A)에서, 방열판(10)의 위에 수지 재료(11)가 수용된 상태인 채로 반송할 수 있다. 수지 재료(11)가, 수지 재료 수용부(2A)로부터 외측[주연부(3)]을 향하여 움직이는 것을, 승강 부재(6)에 의해 차단할 수 있다. 승강 부재(6)의 하면과 방열판(10)이 밀착한 상태로, 재료 수용 프레임(1)의 하면과 이형 필름(9)의 상면 사이에 수지 재료(11)가 들어가는 것을, 방지할 수 있다. 따라서, 재료 수용 프레임(1)의 하면에 수지 재료(11)가 부착하는 일 없이, 재료 반송 기구(7)에 의해, 수지 재료 수용부(2A)에 수용된 수지 재료(11)를 안정적으로 반송할 수 있다.

또한, 재료 수용 프레임(1)의 하면과 이형 필름(9)의 상면 사이에, 수지 재료(11)가 들어가는 것을 방지할 수 있기 때문에, 수지 재료(11)가 재료 수용 프레임(1)의 하면에 부착하는 일이 없어진다. 따라서, 재료 수용 프레임(1)의 하면에 부착된 수지 재료(11)가, 가열되어 용융한 후에 경화하여 경화물로서 고착하는 일도 없어진다. 경화물이 형성되지 않기 때문에, 예컨대, 브러시 등을 사용하여 재료 수용 프레임(1)의 클리닝을 자동적으로 행하는 것이 용이해진다. 따라서, 메인터넌스에 요하는 시간을 삭감할 수 있기 때문에, 수지 밀봉 장치에 있어서의 작업성이나 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에 따르면, 재료 반송 기구(7)에 의해, 수지 재료 수용부(2A)에 투입된 수지 재료(11)와 방열판(10)과 이형 필름(9)을, 승강 부재(6)의 하면과 방열판(10)이 밀착한 상태로 일괄하여 캐비티(13) 내에 공급한다. 이형 필름(9)과 방열판(10)과 수지 재료(11)를 일괄하여 캐비티(13)에 공급하기 때문에, 방열판(10)을 확실하게 캐비티(13) 내에 공급할 수 있다. 또한, 수지 재료(11)가 수지 재료 수용부(2A)로부터 외부로 비산하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 방열판(10)과 정해진 양의 수지 재료(11)를 안정적으로 캐비티(13)에 공급할 수 있기 때문에, 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에 따르면, 재료 수용 프레임(1)에 마련된 돌출 부재(5)에 의해, 승강 부재(6)의 낙하를 정지시킨다. 따라서, 승강 부재(6)의 움직임을 제어하는 제어 기구 등을 마련할 필요가 없으며, 매우 간단한 구성으로 수지 재료 수용부(2A)를 형성할 수 있다. 따라서, 재료 공급 기구(1A)를 간단한 구성으로 할 수 있으며, 수지 밀봉 장치의 구성도 간단히 하여 비용을 싸게 할 수 있다.

(실시예 2)

도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 수지 밀봉 장치의 실시예 2를 설명한다. 도 4에 나타내는 수지 밀봉 장치(20)는, 기판 공급·수납 모듈(21)과, 3개의 성형 모듈(22A, 22B, 22C)과, 재료 공급 모듈(23)을, 각각 구성 요소로서 구비한다. 구성 요소인 기판 공급·수납 모듈(21)과, 성형 모듈들(22A, 22B, 22C)과, 재료 공급 모듈(23)은, 각각 다른 구성 요소에 대하여, 서로 착탈될 수 있고, 또한, 교환될 수 있다. 예컨대, 기판 공급·수납 모듈(21)과 성형 모듈(22A)이 장착된 상태에서, 성형 모듈(22A)에 성형 모듈(22B)이 장착되고, 성형 모듈(22B)에 재료 공급 모듈(23)이 장착될 수 있다.

기판 공급·수납 모듈(21)에는, 밀봉 전 기판(17)을 공급하는 밀봉 전 기판 공급부(24)와, 밀봉 완료 기판(25)을 수납하는 밀봉 완료 기판 수납부(26)와, 밀봉 전 기판(17) 및 밀봉 완료 기판(25)을 전달하는 기판 배치부(27)와, 밀봉 전 기판(17) 및 밀봉 완료 기판(25)을 반송하는 기판 반송 기구(28)가 마련된다. 기판 배치부(27)는, 기판 공급·수납 모듈(21) 내에서, Y 방향으로 이동한다. 기판 반송 기구(28)는, 기판 공급·수납 모듈(21) 및 각각의 성형 모듈(22A, 22B, 22C) 내에서, X 방향 및 Y 방향으로 이동한다. 정해진 위치(S1)는, 기판 반송 기구(28)가 동작하지 않는 상태에서 대기하는 위치이다.

각 성형 모듈(22A, 22B, 22C)에는, 승강 가능한 하형(12)과, 하형(12)에 서로 대향하여 배치되는 상형(14)(도 3 참조)이 마련된다. 각 성형 모듈(22A, 22B, 22C)은, 상형(14)과 하형(12)을 형합 및 형 개방하는 형합 기구(29)(이점 쇄선으로 나타내는 원형의 부분)를 갖는다. 이형 필름(9)과 방열판(10)과 수지 재료(11)가 공급되는 캐비티(13)가 하형(12)에 마련된다. 하형(12)과 상형(14)은, 상대적으로 이동하여 형합 및 형 개방할 수 있으면 좋다.

재료 공급 모듈(23)에는, X-Y 테이블(8)과, X-Y 테이블(8) 상에 이형 필름(9)(도 1 참조)을 공급하는 이형 필름 공급 기구(30)와, 재료 수용 프레임(1)을 클리닝하는 클리닝 기구(31)와, 재료 수용 프레임(1) 및 재료 공급 기구(1A)를 반송하는 재료 반송 기구(7)와, 수지 재료 수용부(2A)(도 1 참조)에 수지 재료(11)를 투입하는 수지 재료 투입 기구(32)와, 방열판(10)(도 1 참조)을 공급하는 방열판 공급 기구(33)가 마련된다. X-Y 테이블(8)은, 재료 공급 모듈(23) 내에서 X 방향 및 Y 방향으로 이동한다. 재료 반송 기구(7)는, 재료 공급 모듈(23) 및 각각의 성형 모듈(22A, 22B, 22C) 내에서, X 방향 및 Y 방향으로 이동한다. 정해진 위치(M1)는, 재료 반송 기구(7)가 동작하지 않는 상태에서 대기하는 위치이다.

도 4를 참조하여, 수지 밀봉 장치(20)를 이용하여 수지 밀봉하는 동작에 대해서 설명한다. 우선, 기판 공급·수납 모듈(21)에서, 밀봉 전 기판 공급부(24)로부터 기판 배치부(27)에 밀봉 전 기판(17)을 송출한다. 다음에, 기판 반송 기구(28)를 정해진 위치(S1)로부터 -Y 방향으로 이동시켜 기판 배치부(27)로부터 밀봉 전 기판(17)을 수취한다. 기판 반송 기구(28)를 정해진 위치(S1)에 복귀시킨다. 다음에, 예컨대, 성형 모듈(22B)의 정해진 위치(P1)까지 +X 방향으로 기판 반송 기구(28)를 이동시킨다. 다음에, 성형 모듈(22B)에서, 기판 반송 기구(28)를 -Y 방향으로 이동시켜 하형(12) 상의 정해진 위치(C1)에 정지시킨다. 다음에, 기판 반송 기구(28)를 상방 이동시켜 밀봉 전 기판(17)을 상형(14)(도 3 참조)에 고정한다. 기판 반송 기구(28)를 기판 공급·수납 모듈(21)의 정해진 위치(S1)까지 복귀시킨다.

다음에, 재료 공급 모듈(23)에서, 이형 필름 공급 기구(30)로부터 X-Y 테이블(8)에 공급된 이형 필름(9)을 정해진 크기로 컷트한다. 다음에, 방열판 공급 기구(33)로부터 방열판(10)을 반송하여, X-Y 테이블(8) 상에 피복된 이형 필름(9)의 위에 배치한다. 다음에, 재료 반송 기구(7)를 정해진 위치(M1)로부터 -Y 방향으로 이동시켜, 클리닝 기구(31)에 의해 내측면이 클리닝된 재료 수용 프레임(1)을 수취한다. 다음에, 재료 반송 기구(7)를 -Y 방향으로 이동시킨다. X-Y 테이블(8)에서, 이형 필름(9)의 위에 배치된 방열판(10)이 재료 수용 프레임(1)에 마련된 돌출 부재(5)(도 1 참조)의 내측에 배치되도록 재료 수용 프레임(1)을 이형 필름(9)의 위에 배치한다. 재료 반송 기구(7)를 정해진 위치(M1)에 복귀시킨다. 다음에, X-Y 테이블(8)을 +X 방향으로 이동시켜, 수지 재료 수용부(2A)를 수지 재료 투입 기구(32)의 하방의 정해진 위치에 정지시킨다. 다음에, X-Y 테이블(8)을 X 방향 및 Y 방향으로 이동시킴으로써, 수지 재료 투입 기구(32)로부터 수지 재료 수용부(2A)에 정해진 양의 수지 재료(11)를 공급한다. X-Y 테이블(8)을 원래의 위치에 복귀시킨다.

다음에, 재료 반송 기구(7)를 정해진 위치(M1)으로부터 -Y 방향으로 이동시켜, X-Y 테이블(8) 상에 배치되어 있는 재료 공급 기구(1A)(도 1 참조)를 수취한다. 재료 반송 기구(7)를 정해진 위치(M1)에 복귀시킨다. 다음에, 재료 반송 기구(7)를 성형 모듈(22B)의 정해진 위치(P1)까지 -X 방향으로 이동시킨다. 다음에, 성형 모듈(22B)에서, 재료 반송 기구(7)를 -Y 방향으로 이동시켜 하형(12) 상의 정해진 위치(C1)에 정지시킨다. 다음에, 재료 반송 기구(7)를 하강시켜, 수지 재료(11)와 방열판(10)과 이형 필름(9)을 캐비티(13)에 공급한다. 재료 반송 기구(7)를 정해진 위치(M1)까지 복귀시킨다.

다음에, 성형 모듈(22B)에서, 형합 기구(29)에 의해 하형(12)을 상방 이동시켜, 상형(14)(도 3 참조)과 하형(12)을 형합한다. 정해진 시간이 경과한 후, 상형(14)과 하형(12)을 형 개방한다. 다음에, 기판 공급·수납 모듈(21)의 정해진 위치(S1)로부터 하형(12) 상의 정해진 위치(C1)로 기판 반송 기구(28)를 이동시켜, 경화 수지(19)(도 3 참조)로 이루어지는 밀봉 수지의 표면에 방열판(10)이 고착된 밀봉 완료 기판(25)을 수취한다. 다음에, 기판 반송 기구(28)를 이동시켜, 기판 배치부(27)에 밀봉 완료 기판(25)을 전달한다. 기판 배치부(27)로부터 밀봉 완료 기판 수납부(26)에 밀봉 완료 기판(25)을 수납한다. 이와 같이 하여, 수지 밀봉이 완료된다.

본 실시예에서는, 기판 공급·수납 모듈(21)과 재료 공급 모듈(23) 사이에, 3개의 성형 모듈(22A, 22B, 22C)을 X 방향으로 배열하여 장착하였다. 기판 공급·수납 모듈(21)과 재료 공급 모듈(23)을 하나의 모듈로 하고, 그 모듈에 1개의 성형 모듈(22A)을 X 방향으로 배열하여 장착하여도 좋다. 이에 의해, 성형 모듈(22A, 22B, ···)을 증감할 수 있다. 따라서, 생산 형태나 생산량에 대응하여, 수지 성형 장치(20)의 구성을 최적으로 할 수 있기 때문에, 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 방열판(10)을 공급하는 방열판 공급 기구(33)를 재료 공급 모듈(23) 내에 마련하였다. 이에 한정되지 않고, 방열판(10)을 공급하는 방열판 공급 기구(33)를, 재료 공급 모듈(23) 내가 아니라, 새롭게 방열판 공급 모듈로서 마련할 수 있다. 이 경우에는, 방열판 공급 모듈이, 성형 모듈(22C)과 재료 공급 모듈(23) 사이에 장착된다. 방열판 공급 모듈은, 성형 모듈(22C)과 재료 공급 모듈(23)로부터 분리될 수도 있다. 이와 같이 하면, 종래의 장치에 방열판 공급 모듈을 추가하는 것만으로 수지 밀봉 장치(20)를 구성할 수 있다.

또한, 각 실시예에 있어서는, 반도체 칩을 수지 밀봉할 때에 사용되는 수지 밀봉 장치 및 수지 밀봉 방법을 설명하였다. 수지 밀봉하는 대상은 IC, 트랜지스터 등의 반도체 칩이어도 좋고, 수동 소자의 칩이어도 좋다. 리드 프레임, 프린트 기판, 세라믹스 기판 등의 기판에 장착된 1개 또는 복수개의 칩을 경화 수지에 의해 수지 밀봉할 때에 본 발명을 적용할 수 있다. 따라서, 멀티 칩 패키지, 멀티 칩 모듈, 하이브리드 IC 등을 제조할 때에도 본 발명을 적용할 수 있다.

각 실시예에 있어서는, 반도체 칩이 발하는 열을 방출하여 냉각하기 위한 방열판(히트 싱크)을, 반도체 칩과 함께 일괄하여 수지 밀봉하는 경우를 나타내었다. 이에 한정되지 않고, 반도체 칩이 발하는 전자파를 차단하기 위한, 또는, 외부로부터 비래하는 전자파에 의한 악영향을 억제하기 위한 전자 차폐판(실드판)을 일괄하여 수지 밀봉할 수도 있다. 이 경우에는, 판형 부재로서 금속판, 도전성 수지판 등을 사용할 수 있다.

본 발명은 전술한 각 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서, 필요에 따라, 임의로 또한 적절하게 조합하고, 변경하여, 또는 선택하여 채용할 수 있는 것이다.

1: 재료 수용 프레임 1A: 재료 공급 기구(공급 기구)
2: 관통 구멍 2A: 수지 재료 수용부(공간)
3: 주연부 4: 흡착홈(흡착 기구)
5: 돌출 부재 6: 승강 부재
6a, 6b: 볼록부 7: 재료 반송 기구
7a, 7b: 유지부 8: X-Y 테이블
9: 이형 필름 10: 방열판(판형 부재)
11: 수지 재료 11A: 용융 수지(수지 재료)
12: 하형(성형틀) 13: 캐비티
14: 상형(성형틀) 15: 캐비티 바닥면 부재
16: 칩 17: 밀봉 전 기판
18: 시일 부재 19: 경화 수지
20: 수지 밀봉 장치 21: 기판 공급·수납 모듈
22A, 22B, 22C: 성형 모듈 23: 재료 공급 모듈(공급 모듈)
24: 밀봉 전 기판 공급부 25: 밀봉 종료 기판
26: 밀봉 종료 기판 수납부 27: 기판 배치부
28: 기판 반송 기구 29: 형합 기구
30: 이형 필름 공급 기구 31: 클리닝 기구
32: 수지 투입 기구(투입 기구) 33: 방열판 공급 기구
d: 정해진 거리 S1, P1, C1, M1: 정해진 위치

Claims

상형과, 상기 상형에 서로 마주보고 마련된 하형과, 상기 하형에 마련된 캐비티와, 상기 캐비티에 수지 재료와 판형 부재를 공급하는 공급 기구와, 적어도 상기 상형과 상기 하형을 갖는 성형틀을 형합하는 형합 기구를 구비한 수지 밀봉 장치로서,
상기 공급 기구에 마련되며 평면에서 보아 관통 구멍을 갖는 재료 수용 프레임과,
상기 관통 구멍을 포함하는 상기 재료 수용 프레임의 하면을 적어도 덮도록 상기 재료 수용 프레임의 하면에 이형 필름을 흡착하는 흡착 기구와,
상기 재료 수용 프레임의 내측면에서 승강할 수 있도록 마련되는 승강 부재와,
상기 재료 수용 프레임의 하면측에 마련되어 상기 재료 수용 프레임의 내측면으로부터 돌출하는 돌출 부재와,
상기 돌출 부재의 내측에 배치되며 상기 이형 필름 상에 배치된 판형 부재에 상기 승강 부재의 하면이 접촉한 상태에서, 상기 재료 수용 프레임의 내측에서의 상기 승강 부재와 상기 판형 부재에 의해 둘러싸인 공간에 상기 수지 재료를 투입하는 투입 기구
를 구비하고,
적어도 상기 재료 수용 프레임에 상기 이형 필름과 상기 판형 부재와 상기 수지 재료가 보유된 상태에서 상기 공급 기구가 상기 하형의 상방으로 반송되며,
상기 재료 수용 프레임의 하면에 상기 이형 필름을 흡착하는 것이 정지됨으로써, 상기 공급 기구로부터 상기 수지 재료와 상기 판형 부재와 상기 이형 필름이 일괄하여 상기 캐비티에 공급되는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
제 1항에 있어서,
상기 돌출 부재의 선단의 위치를 상기 판형 부재의 외주의 위치에 대응시킴으로써, 상기 판형 부재가 위치 결정되는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
제 2항에 있어서,
상기 판형 부재는 방열판 또는 전자 차폐판인 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
제 3항에 있어서,
상기 수지 재료는, 입상, 과립형, 분말형, 페이스트형, 또는, 상온에서 액형인 수지 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공급 기구에 상기 판형 부재와 상기 수지 재료를 공급하는 공급 모듈과,
상기 성형틀과 상기 형합 기구를 갖는 적어도 1개의 성형 모듈
을 더 구비하고,
상기 공급 모듈과 상기 1개의 성형 모듈이 착탈 가능하며,
상기 1개의 성형 모듈이 다른 성형 모듈에 대하여 착탈 가능한 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
제 5항에 있어서,
상기 공급 모듈은 상기 판형 부재를 공급하는 판형 부재 공급 모듈과 상기 수지 재료를 공급하는 수지 재료 공급 모듈로 분할되고,
상기 판형 부재 공급 모듈과 상기 수지 재료 공급 모듈이 착탈 가능한 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 장치.
상형과 상기 상형에 서로 마주보고 마련된 하형을 적어도 갖는 성형틀을 사용하며, 상기 하형에 마련된 캐비티에 수지 재료와 판형 부재를 공급하는 공정과, 형합 기구에 의해 상기 성형틀을 형합하는 공정을 포함하는 수지 밀봉 방법으로서,
이형 필름 상에 상기 판형 부재를 배치하는 공정과,
평면에서 보아 관통 구멍을 갖는 재료 수용 프레임을 상기 이형 필름 상에 배치하는 공정과,
상기 재료 수용 프레임의 내측면으로부터 돌출하는 돌출 부재에 의해 상기 판형 부재를 위치 결정하는 공정과,
상기 재료 수용 프레임의 하면에 상기 이형 필름을 흡착시키는 공정과,
상기 재료 수용 프레임의 내측면에서 승강할 수 있도록 마련되는 승강 부재의 하면이 상기 판형 부재에 접촉한 상태에서, 상기 재료 수용 프레임의 내측에서의 상기 승강 부재와 상기 판형 부재에 의해 둘러싸인 공간에 상기 수지 재료를 투입하는 공정과,
상기 하형의 상방으로 적어도 상기 재료 수용 프레임과 상기 이형 필름과 상기 판형 부재와 상기 수지 재료를 일괄하여 반송하는 공정
을 포함하고,
상기 공급하는 공정에서는, 상기 재료 수용 프레임의 하면에 상기 이형 필름을 흡착시키는 것을 정지함으로써, 상기 수지 재료와 상기 판형 부재와 상기 이형 필름을 일괄하여 상기 캐비티에 공급하는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 방법.
제 7항에 있어서,
상기 위치 결정하는 공정에서는, 상기 돌출 부재의 선단의 위치를 상기 판형 부재의 외주의 위치에 대응시킴으로써 상기 판형 부재를 위치 결정하는 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 방법.
제 8항에 있어서,
상기 판형 부재는 방열판 또는 전자 차폐판인 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 방법.
제 9항에 있어서,
상기 수지 재료는, 입상, 과립형, 분말형, 페이스트형, 또는, 상온에서 액형인 수지 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 방법.
제 7항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 판형 부재와 상기 수지 재료를 공급하는 공급 모듈을 준비하는 공정과,
상기 성형틀과 상기 형합 기구를 갖는 적어도 1개의 성형 모듈을 준비하는 공정
을 더 포함하고,
상기 공급 모듈과 상기 1개의 성형 모듈이 착탈 가능하며,
상기 1개의 성형 모듈이 다른 성형 모듈에 대하여 착탈 가능한 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 방법.
제 11항에 있어서,
상기 공급 모듈은 상기 판형 부재를 공급하는 판형 부재 공급 모듈과 상기 수지 재료를 공급하는 수지 재료 공급 모듈로 분할되고,
상기 판형 부재 공급 모듈과 상기 수지 재료 공급 모듈이 착탈 가능한 것을 특징으로 하는 수지 밀봉 방법.